唐文涛+申庆祥+刘占伟

摘 要： 设计一种基于MSP430 系列单片机的低功耗泵吸式CO2气体检测装置。研究设计中根据CO2传感器EMF（输出电势）和浓度曲线图，考虑养殖场的实际需求状况，通过Matlab仿真拟合出EMF和浓度曲线的关系式，将EMF值放大后送入单片机处理，通过12864液晶实时显示出当前的浓度，同时实现声光报警功能。研究中利用MSP430F249单片机低功耗、功能完善的特点，通过对CO2传感器EMF（输出电势）和浓度曲线图拟合，实现了一套功能丰富，结果精确稳定的CO2检测仪。

关键词： 气体检测； MSP430； 气体浓度仿真； EMF曲线拟合

中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）04?0125?04

Design of CO2 gas detector used in farm environment and based on MCU in MSP430 series

TANG Wen?tao， SHEN Qing?xiang， LIU Zhan?wei

（school of Electronics and Information Engineering， Jingchu University of Technology， Jingmen， Hubei， 448000， China）

Abstract： A low?power pump suction CO2 gas detector based on MCU in MSP430 series was designed. The relation of EMF and concentration curves was deduced by means of Matlab according to the sensor EMF and concentration curves of CO2， and the actual demand of farms. The enlarged EMF value is sent to the MCU for data processing. The current concentration is displayed by 12864 liquid crystal. The sound and light alarm function is realized. A CO2 gas detector with abundant functions and high?accuracy was realized by utilizing the low?power consumption and perfect function characteristics of MSP430F249， and fitting the relation curves of sensor EMF and gas concentration.

Keywords： gas detection； MSP430； gas concentration simulation； EMF curve fitting

养殖场中除了固体粪便和污水污染之外，空气污染也是一个重要的环境问题，其中 CO2是导致养殖场空气污染的主要气体之一。系统的MCU 采用TI公司的MSP430F249，该MCU 具有内置外围功能模块，资源丰富，集成度高，开发方便，功耗低等特点。采用该单片机进行CO2浓度检测、显示、实时控制，能够较好地提高养殖场的生产效率、较好维护管理员与牲畜的健康。

1 系统总体设计

气体检测仪以MSP430F249为核心，主要由气体传感器模块、信号调理模块、液晶显示模块、声光报警模块、气泵模块和电源模块构成。系统总体设计结构图如图1所示。气体检测仪通过气泵将气体送入检测仪内，气体检测传感器模块将相应气体的浓度转化为电信号，然后由信号调理模块对信号滤波、放大处理后，使用MSP430F249单片机内部12位ADC进行采样。将采样值进行数值处理并转化为气体浓度值，并由12864液晶模块显示。……